Nghiên cứu đánh giá diễn biến ngập lụt hạ du hồ đồng mỏ khi xảy ra vỡ đập

Hồ chứa nước Đồng Mỏ tỉnh Vĩnh Phúc được xây dựng với mục đích cấp nước tưới và

sinh hoạt cho các xã Đạo Trù, Bồ Lý, Yên Dương của huyện Tam Đảo. Trong quá trình vận hành

khai thác, có thể sẽ xảy ra những sự cố thiên tai chưa lường hết được như: dòng chảy lũ lớn đến

hồ vượt thiết kế, phát sinh những sự cố hư hỏng công trình, vỡ đập đơn lẻ hoặc vỡ tổ hợp các

đập Vì vậy, để có cơ sở khoa học khi xây dựng các phương án bảo đảm vận hành an toàn hồ

chứa và ứng phó khẩn cấp khi xảy ra sự cố, đặc biệt là trong tình huống xảy ra vỡ đập hoặc xả lũ

khẩn cấp, cần thiết phải có các nghiên cứu, đánh giá tác động của sự cố hồ chứa ảnh hưởng đến

khu vực hạ du công trình và các vùng lân cận. Bài báo trình bày một số kết quả cụ thể về tính toán

và mô phỏng các kịch bản vỡ đập Hồ Đồng Mỏ, từ đó xây dựng được các bản đồ phân vùng nguy

cơ và mức độ ngập lụt

Nghiên cứu đánh giá diễn biến ngập lụt hạ du hồ đồng mỏ khi xảy ra vỡ đập trang 1

Trang 1

Nghiên cứu đánh giá diễn biến ngập lụt hạ du hồ đồng mỏ khi xảy ra vỡ đập trang 2

Trang 2

Nghiên cứu đánh giá diễn biến ngập lụt hạ du hồ đồng mỏ khi xảy ra vỡ đập trang 3

Trang 3

Nghiên cứu đánh giá diễn biến ngập lụt hạ du hồ đồng mỏ khi xảy ra vỡ đập trang 4

Trang 4

Nghiên cứu đánh giá diễn biến ngập lụt hạ du hồ đồng mỏ khi xảy ra vỡ đập trang 5

Trang 5

Nghiên cứu đánh giá diễn biến ngập lụt hạ du hồ đồng mỏ khi xảy ra vỡ đập trang 6

Trang 6

Nghiên cứu đánh giá diễn biến ngập lụt hạ du hồ đồng mỏ khi xảy ra vỡ đập trang 7

Trang 7

Nghiên cứu đánh giá diễn biến ngập lụt hạ du hồ đồng mỏ khi xảy ra vỡ đập trang 8

Trang 8

Nghiên cứu đánh giá diễn biến ngập lụt hạ du hồ đồng mỏ khi xảy ra vỡ đập trang 9

Trang 9

pdf 9 trang baonam 10540
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu đánh giá diễn biến ngập lụt hạ du hồ đồng mỏ khi xảy ra vỡ đập", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu đánh giá diễn biến ngập lụt hạ du hồ đồng mỏ khi xảy ra vỡ đập

Nghiên cứu đánh giá diễn biến ngập lụt hạ du hồ đồng mỏ khi xảy ra vỡ đập
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019 1
NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN NGẬP LỤT HẠ DU 
HỒ ĐỒNG MỎ KHI XẢY RA VỠ ĐẬP 
Hồ Việt Cường 
Phòng Thí nghiệm trọng điểm Quốc gia về Động lực học Sông biển 
Tóm tắt: Hồ chứa nước Đồng Mỏ tỉnh Vĩnh Phúc được xây dựng với mục đích cấp nước tưới và 
sinh hoạt cho các xã Đạo Trù, Bồ Lý, Yên Dương của huyện Tam Đảo. Trong quá trình vận hành 
khai thác, có thể sẽ xảy ra những sự cố thiên tai chưa lường hết được như: dòng chảy lũ lớn đến 
hồ vượt thiết kế, phát sinh những sự cố hư hỏng công trình, vỡ đập đơn lẻ hoặc vỡ tổ hợp các 
đập Vì vậy, để có cơ sở khoa học khi xây dựng các phương án bảo đảm vận hành an toàn hồ 
chứa và ứng phó khẩn cấp khi xảy ra sự cố, đặc biệt là trong tình huống xảy ra vỡ đập hoặc xả lũ 
khẩn cấp, cần thiết phải có các nghiên cứu, đánh giá tác động của sự cố hồ chứa ảnh hưởng đến 
khu vực hạ du công trình và các vùng lân cận. Bài báo trình bày một số kết quả cụ thể về tính toán 
và mô phỏng các kịch bản vỡ đập Hồ Đồng Mỏ, từ đó xây dựng được các bản đồ phân vùng nguy 
cơ và mức độ ngập lụt. 
Từ khóa: Vỡ đập, Ngập lụt, Thiệt hại, Hồ Đồng Mỏ, MIKE NAM, MIKE 11, MIKE 21, MIKE 
FLOOD, HEC-RAS. 
Summary: Dong Mo reservoir in Vinh Phuc province was built with the purpose of supplying for 
irrigation and domestic uses in communes of Dao Tru, Bo Ly, Yen Duong of Tam Dao district. In 
the process of operation and exploitation, there may be unforeseen natural disasters such as: large 
flood flow to the reservoir beyond the design, generating construction failure incidents, single 
broken dams or combination of dams Therefore, a scientific basis needed for developing plans 
to ensure safe operation of reservoirs and emergency response when incidents occur, especially 
in situations of emergency dams or flood discharge. It is necessary to research and assess the 
impact of reservoir on downstream and surrounding areas. The paper presents a number of 
specific results on the calculation and simulation of scenarios of Dong Mo dam breach, thus aims 
to build a map of flood level and risk zone. 
Keywords: Dam break, Flooding, Damage, Dong Mo reservoir, MIKE NAM, MIKE 11, MIKE 
21, MIKE FLOOD, HEC-RAS. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ* 
Hồ chứa nước Đồng Mỏ trên địa bàn xã Đạo 
Trù, huyện Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc được 
xây dựng bắt đầu từ năm 2013. Vị trí địa lý 
vào khoảng: 105033’ kinh độ Đông, 21029,5’ 
vĩ độ Bắc. Đây là công trình hồ chứa nước cấp 
2 có diện tích lưu vực 17,5km2, dung tích hữu 
ích là 5,301 triệu m3. Công trình có nhiệm vụ 
cấp nước tưới cho 531 ha đất canh tác, 11,9 
Ngày nhận bài: 05/4/2019 
Ngày thông qua phản biện: 29/5/2019 
ha đất nuôi trồng thủy sản, cấp nước sinh hoạt 
cho 15.000 dân đồng thời cấp nước cho công 
nghiệp và chăn nuôi với mước 2.650m3/ngày 
đêm của các xã Đạo Trù, Bồ Lý, Yên Dương 
của huyện Tam Đảo. Hồ Đồng Mỏ có nguồn 
sinh thủy lớn, có khả năng trữ nước vào mùa 
mưa và điều tiết nước thuận lợi phục vụ sản 
xuất, sinh hoạt cho nhân dân các xã lân cận 
[1]. 
Ngày duyệt đăng: 17/6/2019 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019 2
Theo hồ sơ thiết kế, hồ chứa nước Đồng Mỏ 
được thiết kế tràn xả lũ với cao trình ngưỡng 
tràn +64,70m, lưu lượng xả lũ thiết kế (tần 
suất 1%) là 302,94m3/s, lưu lượng xả lũ kiểm 
tra (tần suất 0,2%) là 385,56 m3/s. Với dung 
tích hữu ích của hồ chứa là 5,301 triệu m3 khi 
đi vào vận hành, hồ Đồng Mỏ sẽ có hiệu quả 
tích cực trong việc điều tiết nước cho hạ du. 
Quá trình vận hành hồ dưới tác động của các 
yếu tố thời tiết, khí hậu đặc biệt là biến đổi 
khí hậu toàn cầu thì việc xuất hiện dòng chảy 
đến vượt lũ thiết kế, lũ kiểm tra hoặc lũ bất 
thường là hoàn toàn có thể [2]. Ngoài ra quá 
trình vận hành hồ có thể xảy ra những sự cố 
về do chủ quan của con người như vận hành 
công trình không đúng hoặc điều tiết hồ 
không tuân thủ theo quy trình vận hành hồ. 
Điều này có thể sẽ dẫn đến những nguy cơ 
cho vận hành công trình mà nghiêm trọng 
nhất là xảy ra sự cố vỡ đập. Vùng hạ du đập 
là các khu vực tập trung dân cư đông đúc nên 
chắc chắn thiệt hại về kinh tế, chính trị và xã 
hội sẽ là rất lớn. Vì vậy cần thiết phải có các 
nghiên cứu tính toán đánh giá nguy cơ ngập 
lụt và những thiệt hại cho vùng hạ du khi xảy 
ra sự cố vỡ đập đồng thời đưa ra các giải pháp 
cơ bản nhằm giảm thiểu những thiệt hại khi 
xảy ra sự cố công trình. 
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU 
2.2. Phương pháp nghiên cứu 
Mô phỏng vỡ đập và ngập lụt hạ du thường dựa 
vào việc mô hình hóa quá trình hình thành dòng 
chảy và lan truyền lũ [3],[4]. Trên cơ sở đó, 
nghiên cứu đã đề xuất phương thực hiện bài 
toán vỡ đập hồ Đồng Mỏ như trong Hình 1. 
Trong đó, mô hình thủy văn MIKE NAM [5] 
được lựa chọn để tính toán xác định dòng chảy 
biên đầu vào cho các lưu vực sông, suối khu vực 
hồ Đồng Mỏ. Do đặc điểm của hồ chứa nước 
Đồng Mỏ ngoài đập chính còn có 4 đập phụ 
trong đó có 3 đập phụ số 1, 2, 3 nằm trong hồ 
chứa nước vùng với đập chính, còn đập phụ số 
4 nằm trên nhánh suối Thai Léc ngăn nước chảy 
vào hồ chứa nước. Vì vậy việc mô phỏng vỡ đập 
của dự án rất phức tạp, có nhiều tổ hợp vỡ đập 
giữa đập chính và đập phụ. Do đó dự án lựa 
chọn mô phỏng vỡ đập bằng mô hình HEC - 
RAS [6] vì khả năng mô phỏng vỡ đập tổ hợp 
đơn giản hơn mà vẫn cho kết quả có độ tin cậy 
so với mô hình MIKE 11. Mô hình MIKE 
FLOOD [5] kết hợp giữa mô hình thủy lực 1 
chiều MIKE 11 HD và mô hình 2 chiều MIKE 
21HD được sử dụng để mô phỏng quá trình lan 
truyền sóng lũ và diễn biến ngập lụt vùng hạ du 
hồ Đồng Mỏ (Hình 2) với các kịch bản vỡ đập. 
Hình 1: Phạm vi vùng nghiên cứu. 
Hình 2: Sơ đồ các bước thực hiện bài toán 
vỡ đập hồ Đồng Mỏ 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019 3
2.2. Số liệu sử dụng 
Các hồ chứa vừa và nhỏ thường được xây dựng 
ở các khu vực hẻo lánh nên số liệu đo đạc rất hạn 
chế, đặc biệt là số liệu về dòng chảy. Do đó, 
nghiên cứu đã sử dụng số liệu mưa, bốc hơi từ 
năm 1961-2012 của các trạm Tam Đảo, Quảng 
Cư, Thái Nguyên; lưu lượng bình quân ngày tại 
trạm Ngọc Thanh (1968 – 1982), Quảng Cư từ 
năm 1960 – 1976 để hiệu chỉnh và kiểm nghiệm 
mô hình thủy văn. Tài liệu vết lũ điều tra năm 
2008 được sử dụng để kiểm nghiệm mô hình 
thủy lực. Lưu lượng lũ thiết kế, kiểm tra (tần suất 
1%, 0,2%) đến hồ, mực nước tương ứng hạ lưu 
hồ chứa với các cấp báo động số 1 và số 2 lấy 
theo hồ sơ thiết kế. 
Tài liệu địa hình sử dụng để xây dựng mô hình 
thủy lực 1&2D gồm: bản đồ độ cao số DEM 
30x30m của tỉnh Vĩnh Phúc và vùng phụ cận để 
phân chia lưu vực trong MIKE NAM; Mặt cắt 
ngang các sông, suối trong lưu vực khảo sát 
năm 2014 và mặt cắt ngang các tuyến đập; Các 
thông số thiết kế của hồ chứa và các tuyến đập, 
đường đặc trưng Z~W~F của hồ chứa, quy trình 
điều tiết lũ của hồ Đồng Mỏ.. Ngoài ra, nghiên 
cứu còn sử dụng các bản đồ tỉnh Vĩnh Phúc tỷ 
lệ 1/100.000 và 1/50.000; Bản đồ địa hình 
huyện Tam Đảo tỷ lệ 1/5000. 
3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 
3.1. Thiết lập các mô hình tính toán mô phỏng 
a) Tính toán dòng chảy đến hồ bằng MIKE-
NAM 
Nghiên cứu đã sử dụng bản đồ độ cao số DEM 
30x30m tỉnh Vĩnh Phúc và vùng phụ cận để 
khoanh lưu vực và phân chia tiểu lưu vực theo 
các trạm mưa tham gia sinh dòng chảy trên lưu 
vực hồ Đồng Mỏ là trạm Quảng Cư, Thái 
Nguyên và Tam Đảo. Vùng nghiên cứu được 
phân chia thành 6 tiểu lưu vực. Mô hình được 
hiệu chỉnh theo số liệu thực đo của trạm thủy 
văn Ngọc Thanh. Đây là trạm có diện tích lưu 
vực tương đương với các lưu vực thuộc khu vực 
hồ Đồng Mỏ. Căn cứ vào số liệu thực đo của 
trạm Ngọc Thanh lựa chọn thời gian hiệu chỉnh 
và kiểm định mô hình như sau: 
- Hiệu chỉnh mô hình từ 16/7 - 31/7/1971. 
- Kiểm định mô hình từ 22/9 - 12/10/1978. 
Kết quả hiệu chỉnh, kiểm định mô hình MIKE 
NAM được thể hiện trong Hình 3 và Bảng 1. 
Hình 3: Kết quả hiệu chỉnh, kiểm định mô hình MIKE NAM. 
Bảng 1: Đánh giá sai số mô hình MIKE NAM 
Lưu vực 
Hệ số Nash 
Hiệu chỉnh Kiểm định 
Lưu vực sông Vực Chuông 77,4 % 76,15 % 
Lưu vực suối Thai Léc 75,1 % 88,53 % 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019 4
Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mô hình cho 
thấy với bộ thông số được lựa chọn, mô hình đã 
mô phỏng tốt quá trình lưu lượng dòng chảy cho 
lưu vực với sai số NASH đạt 75,1-77,4% trong 
giai đoạn hiệu chỉnh 76,15-88,53% trong giai 
đoạn kiểm định. Đường quá trình tính toán và 
thực đo phù hợp về xu thế và đường quá trình, 
sai số đỉnh lũ khoảng từ 9,12% giai đoạn hiệu 
chỉnh đến 27,6% giai đoạn kiểm định. Như vậy, 
trong điều kiện hạn chế về số liệu, sử dụng mô 
hình MIKE-NAM để mô phỏng dòng chảy cho 
thấy sự hiệu quả và kết quả mô phỏng sẽ được 
sử dụng để làm điều kiện đầu vào cho các mô 
hình thủy lực và mô phỏng vỡ đập. 
b) Mô phỏng vỡ đập bằng HEC-RAS 
Do hồ chứa có 01 đập chính và 04 đập phụ nên 
có thể xảy ra rất nhiều các kịch bản vỡ đập khác 
nhau. Kết quả nghiên cứu của dự án xác định 
được 15 trường hợp gồm vỡ đập đơn lẻ và vỡ 
đập tổ hợp. Tuy nhiên trong thực tế việc xảy ra 
vỡ đập tổ hợp là điều khó xảy ra do đó trong bài 
báo này chỉ trình bày kết quả tính toán vỡ đập 
đơn lẻ. Trong nghiên cứu sẽ sử dụng cấu trúc 
vỡ đập của mô hình HEC-RAS để mô phỏng bài 
toán vỡ đập. Khi sử dụng phương pháp công 
thức dự báo thì các công thức tính toán dự báo 
vỡ đập được sử dụng nhiều nhất là của 
Froehlich và MacDonald kết hợp với 
Langridge-Monopolis (MDLM). Đây cũng là 
hai phương pháp được coi là áp dụng tốt nhất 
cho đập đất (Azwin Abdul Razad, 2009) [7]. 
Có hai hình thức vỡ đập là Vỡ tràn đỉnh 
(overtopping) xảy ra khi cao trình mực nước hồ 
lớn hơn cao trình đỉnh đập từ 0 đến 0,6m, vị trí 
vết vỡ đầu tiên sẽ xuất hiện trên đỉnh đập và vỡ 
xói ngầm (piping) thường xảy ra vào mùa kiệt, 
vị trí vết vỡ đầu tiên sẽ xuất hiện ở giữa đập. 
Các thông số nghiên cứu đầu vào cho mô hình 
thủy lực được thể hiện trong Bảng 2. 
Bảng 2: Các thông số vết vỡ đầu vào của mô hình thủy lực 
Tên đập 
Mực nước 
ban đầu (m) 
Chiều rộng trung 
bình vết vỡ (m) 
Chiều rộng 
đáy vết vỡ (m) 
Thời gian 
vỡ (h) 
Q đỉnh dự 
kiến (m3/s) 
Đập chính 68,7 60,7 44,5 0,82 3087 
Đập phụ số 1 68,7 51,9 43,5 1,29 1112 
Đập Phụ số 2 68,7 57,9 44,9 0,96 2162 
Đập phụ số 3 68,7 55,1 43,7 1,02 1581 
Đập Phụ số 4 68,7 43,5 61,5 1,29 1282 
Với các thông số đầu vào ở Bảng 2, kết hợp với 
số liệu về quan hệ W~H của hồ chứa xác định 
được các thông số vết vỡ cho hồ Đồng Mỏ trong 
Bảng 3 và quá trình dòng chảy sau đập như 
Hình 4. 
Bảng 3: Tính toán các thông số vết vỡ 
Thông số Vỡ tràn đỉnh Vỡ xói ngầm 
B(m) 161 143,3 
Tf(s) 3,8 3,5 
Hình 4: Vỡ đập chính kịch bản lũ kiểm tra 
0,2%, mực nước hạ lưu ở báo động II 
c) Mô phỏng ngập lụt vùng hạ du bằng MIKE 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019 5
FLOOD 
MIKE Flood là một công cụ được tích hợp giữa 
các mô hình 1-2D để có thể mô phỏng được 
đồng thời các quá trình tương tác giữa dòng 
chảy 1 chiều trong sông (MIKE 11) với dòng 
chảy tràn trên bề mặt đồng ruộng (MIKE 21). 
Với khu vực hạ du hồ Đồng Mỏ, mô hình một 
chiều, hai chiều được xây dựng độc lập sau đó 
kết nối với nhau để tính toán mô phỏng ngập lụt 
với các kịch bản vỡ đập. 
* Mô hình thủy lực 1 chiều trong sông (MIKE 11): 
Mạng sông đưa vào tính toán thuỷ lực bao gồm 
toàn bộ hệ thống sông, suối hạ du hồ Đồng Mỏ, 
cùng với sông Phó Đáy bắt đầu từ trạm thủy văn 
Quảng Cư, sông Lô bắt đầu từ trạm thủy văn Vụ 
Quang kết thúc tại trạm thủy văn Việt Trì trên 
sông Lô được mô tả như trong Hình 5, Hình 6 
gồm 8 nhánh sông suối với 8 biên trên, 1 biên 
dưới và các nhập lưu khu giữa. Biên trên của 
mô hình là quá trình lưu lượng Q(t) tại sông 
Vực Chuông, kênh Phân Lân, Suối Gò, Suối 
Bạc, Suối Thai Léc, suối Tân Lập được tính từ 
mô hình MIKE NAM và lưu lượng dòng chảy 
thực đo tại trạm thủy văn Quảng Cư trên sông 
Phó Đáy, trạm thủy văn Vụ Quang trên sông 
Lô. Biên dưới của mô hình là quá trình mực 
nước theo thời gian H(t) tại vị trí trạm thủy văn 
Việt Trì trên sông Lô. Biên nhập lưu khu giữa 
gồm 4 nhập lưu chính gồm Tả 1 – Phó Đáy, Hữu 
1 – Phó Đáy, Tả 2 Phó Đáy, Hữu 2 – Phó Đáy 
được thể hiện ở Hình 6. Các giá trị lưu lượng 
nhập lưu khu giữa Q(t) được tính từ mưa thông 
qua mô hình MIKE NAM. 
Hình 5: Mạng thủy lực 1 chiều Mike 11. 
Hình 6: Các biên nhập lưu dọc sông. 
* Mô hình hai chiều vùng bãi sông và khu dân 
cư (MIKE 21): 
Phạm vi nghiên cứu của mô hình là vùng phía 
hạ lưu hồ Đồng Mỏ bao gồm phần bãi sông các 
sông Vực Chuông, Thai Léc, Phân Lân, suối 
Bạc, suối Gò, Tân Lập và các khu vực có dân 
cư sinh sống, vùng đồi núi, rộng gần 43km2, 
thuộc địa phận các xã Yên Dương, Đại Đình, 
Bồ Lý, Đạo Trù huyện Tam Đảo - tỉnh Vĩnh 
Phúc. Ngoài phần lòng sông được tính toán trên 
mô hình 1 chiều, toàn bộ vùng hạ du được mô 
phỏng trên lưới tính hai chiều. Lưới tính hai 
chiều được xây dựng bằng tài liệu bình đồ địa 
hình tỉ lệ 1.5000 của huyện Tam Đảo, tổng số ô 
lưới được chia là 7636. Kết quả chia lưới được 
thể hiện trong Hình 7. 
* Kết nối mô hình 1-2 chiều tính toán mô phỏng 
ngập lụt (MIKE FLOOD): 
MIKE FLOOD được thiết lập bằng việc kết nối 
mô hình 1 chiều và 2 chiều vùng hạ du hồ Đồng 
Mỏ đã được thiết lập ở trên. Tổng số có 14 kết 
nối bên được thiết lập để kết nối giữa mô hình 
1 chiều và 2 chiều. Mô hình sau khi kết nối 
thành bộ mô hình hoàn chỉnh (Hình 8) có thể 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019 6
tính toán mô phỏng ngập lụt cho vùng hạ du. 
Sau khi kết nối mô hình được hiệu chỉnh để 
xác định bộ thông số thủy lực phù hợp với 
điều kiện thực tế của lưu vực. Do trong khu 
vực nghiên cứu không có trạm đo lưu lượng 
và mực nước phía hạ lưu nên sử dụng các tài 
liệu thu thập vết lũ tại các điểm khống chế 
(Hình 9) từ ngày 30/10 đến 4/11 năm 2008 để 
hiệu chỉnh mô hình. Kết quả hiệu chỉnh cho 
thấy sai số giữa mực nước tính toán và thực 
đo tại các vết lũ chỉ từ 0,1 đến 0,22m (Hình 
10) là đáp ứng được yêu cầu. Mô hình đảm 
bảo độ tin cậy để tính toán mô phỏng các kịch 
bản. 
Hình 7: Lưới tính 2 chiều cho khu vực 
 hạ lưu hồ Đồng Mỏ. 
Hình 8: Sơ hoạ kết nối MIKE11 và MIKE21. 
Hình 9: Vị trí các điểm khảo sát vết lũ 
năm 2008. 
Hình 10: Kết quả hiệu chỉnh mô hình. 
3.2. Tính toán các kịch bản vỡ đập Hồ Đồng Mỏ 
a) Lựa chọn kịch bản nghiên cứu: 
Các kịch bản được xây dựng để tính toán mô 
phỏng ngập lụt bao gồm: 
+ Kịch bản vỡ đập: xét trường hợp vỡ đơn lẻ 
từng đập là đập chính, đập phụ số 1, 2, 3, 4 
tương ứng với VĐ1, VĐ2, VĐ3, VĐ4, VĐ5. 
+ Kịch bản dòng chảy: Tính toán mô phỏng 
ngập lụt các kịch bản vỡ đập với trường hợp cực 
đoan nhất là xảy lũ kiểm tra với tần suất P = 
0,2% khi mực nước hồ ở mức dâng bình thường 
và mực nước tại điểm nhập lưu với sông Phó 
Đáy báo động II 
b) Kết quả tính toán các kịch bản: 
* Trường hợp vỡ đập chính hoặc đập phụ số 4: 
do dòng chảy khi vỡ đập chính và đập phụ số 4 
đều có hướng chảy ra suối Thai Léc rồi nhập 
lưu vào suối Cả đến suối Tân Lập và sông Vực 
Chuông sau cùng đổ ra sông Phó Đáy nên khi 
xảy ra vỡ đập chính hoặc đập phụ số 4 vùng 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019 7
ngập lụt xảy ra chủ yếu ở dọc theo các tuyến 
sông, suối trên. Khu vực dân cư bị ảnh hưởng 
trực tiếp khi xảy ra vỡ đập chính hoặc đập phụ 
số 4 là các khu dân cư trong khu vực xóm Gò, 
Tân Đồng, Tân Tiến, Tân Lập. Tổng diện tích 
ngập lớn nhất khi xảy ra vỡ đập chính là 
379,64ha, vỡ đập phụ số 4 là 269,42ha. Do đập 
phụ số 4 chặn dòng chảy nhánh suối Thai Léc 
cho dòng chảy đi vào hồ Đồng Mỏ nên mức độ 
ngập và thời gian ngập do vỡ đập phụ số 4 nhỏ 
hơn đập chính. Kết quả mô phỏng ngập lụt và 
diễn biến ngập lụt theo thời gian khi vỡ đập 
chính như Hình 11 và Hình 13, đập phụ số 4 
như Hình 12. 
Hình 11: Mức độ ngập và diễn biến ngập vùng hạ du khi vỡ đập chính. 
Hình 12: Mức độ ngập và diễn biến ngập vùng hạ du khi vỡ đập phụ số 4. 
Hình 13: Bản đồ phân vùng ngập lụt hạ du 
do vỡ đập chính. 
* Trường hợp vỡ đập phụ số 1, số 2, số 3: các 
tuyến đập phụ số 1,2 và 3 nằm ở hướng suối 
Tân Lập nên khi xảy ra vỡ đập hướng dòng chảy 
tập trung về hướng suối Tân Lập sau đó đổ vào 
sông Vực Chuông. Dòng chảy do vỡ đập gây 
ngập khu vực dân cư thôn Đồng Mỏ, Tân Long, 
Tân Đồng rồi truyền xuống hạ du. Do suối Tân 
Lập có độ dốc nhỏ hơn với nhánh suối Thai Léc 
nên quá trình truyền lũ xuống hạ du chậm hơn 
so với trường hợp vỡ đập chính và đập phụ số 
4, thời gian ngập và diện tích ngập lớn hơn. Do 
các đập phụ 1,2,3 có quy mô khác nhau nên diện 
tích ngập cũng khác nhau, diện tích ngập lớn 
nhất khi vỡ đập phụ số 1 là 349,17 ha, đập phụ 
số 2 là 405,9 ha, đập phụ số 3 là 383,07 ha. Quá 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019 8
trình diễn biến ngập và độ sâu ngập với các 
trường hợp vỡ đập thể hiện trong các Hình 14 
đến Hình 17. 
Hình 14: Mức độ ngập và diễn biến ngập vùng hạ du khi vỡ đập phụ số 1 
Hình 15: Mức độ ngập và diễn biến ngập vùng hạ du khi vỡ đập phụ số 2 
Hình 16: Mức độ ngập và diễn biến ngập vùng hạ du khi vỡ đập phụ số 3 
Hình 17: Bản đồ phân vùng ngập lụt hạ du 
 do vỡ đập phụ số 2 
4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 
Hồ chứa nước Đồng Mỏ được xây dựng trên 
thượng nguồn suối Thác Léc nơi có địa hình 
dốc và cao. Ngay sau tuyến đập là khu vực 
dân cư sống tập trung dọc theo hai bên bờ các 
sông suối và sẽ chịu ảnh hưởng rất lớn khi sự 
cố vỡ đập xảy ra. Kết quả nghiên cứu trong 
báo cáo giúp xác định được mức độ ngập lụt 
hạ du, về độ sâu, diện ngập, tốc độ dòng chảy, 
thời gian xuất hiện đỉnh lũ và thời gian ngập 
tại các vị trí mô phỏng. Đây là những thông 
tin quan trọng giúp đánh giá ảnh hưởng của 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019 9
các kịch bản vỡ đập đến hạ du và giúp các nhà 
quản lý có những phương án phòng chống và 
kế hoạch ứng phó khi sự cố xảy ra. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Hồ Việt Cường và Nnk, Dự án "Đánh giá tình hình ngập lụt vùng hạ du Hồ chứa nước Đồng 
Mỏ, tỉnh Vĩnh Phúc", Phòng thí nghiệm trọng điểm Quốc gia về động lực học Sông biển - 
Viện KHTLVN, Năm 2015. 
[2] Boonsy Sitthideth, Vannasin Hansackda, Nguyễn Mai Đăng và Đỗ Hoài Nam : Đánh giá 
biến đổi các đặc trưng thủy văn, dòng chảy thiết kế lưu vực sông Pô-Kô tỉnh Kon Tum 
sử dụng mô hình khí hậu AGCM3.2S, Tạp chí KHCN Thủy lợi, 39: 90-96, ISSN: 1859-
4255, 2017. 
[3] Nguyễn Hoàng Sơn, Hoàng Thanh Tùng, Lê Kim Truyền, Trần Kim Châu: Xây dựng công 
cụ dự báo lũ đến hồ và cảnh báo ngập lụt khi xả lũ và do vỡ đập gây ra cho hồ chứa vừa và 
nhỏ. Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Thủy lợi và Môi trường - số 44 (3/2014) 
[4] Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn, công trình thủy lợi thủy điện hướng dẫn tạm thời 
xây dựng bản đồ ngập lụt hạ du trong các tình huống xả lũ khẩn cấp và vỡ đập, 2014. 
[5] Mike Nam, Mike 11, Mike 21, Mike Flood, User Guider, DHI 2011. 
[6] Hec-RAS, User Guider. 
[7] Azwin Abdul Razad (2009), “One Dimensional Dam Breach Modelling for Proposed 
Hydropower Development in Ulu Terengganu”, Malaysia, Kawasan Institusi 
Penyelidikan Bangi. 

File đính kèm:

  • pdfnghien_cuu_danh_gia_dien_bien_ngap_lut_ha_du_ho_dong_mo_khi.pdf